(Immagine Credito: Scienza Medicina traslazionale (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abf8188).
Gli scienziati hanno identificato una singola molecola che potrebbe spiegare come i batteri possano scatenare uno dei tipi più gravi di asma, una scoperta che per la prima volta identifica “l’anello mancante” tra l’esposizione ai componenti batterici e l’estrema infiammazione delle vie aeree polmonari.
La nuova ricerca non solo chiarisce come una forma grave di asma colpisce i pazienti, ma sottolinea ulteriormente come la disbiosi batterica, l’interruzione dei batteri benefici durante l’esposizione a forme patogene, influisca sui polmoni vulnerabili. Entrando nella ricerca, gli scienziati sapevano già che le molecole batteriche possono innescare attività infiammatoria nelle vie aeree dei polmoni perché i pazienti con asma grave hanno spesso cambiamenti nelle loro popolazioni batteriche. Tuttavia, i meccanismi esatti con cui i batteri esacerbano l’asma sono rimasti poco chiari.
Alla ricerca di risposte, la Dott.ssa Sarah Headland e colleghi della divisione di immunologia di Genentech nel sud di San Francisco, si sono concentrati su una forma di asma nota come non-tipo 2 per scoprire perché è una delle forme più gravi di malattie respiratorie infiammatorie. Lei e il suo team hanno anche iniziato l’arduo compito di sviluppare una terapia personalizzata.
Scrivendo su Science Translational Medicine, il team descrive la ricerca che ha permesso una migliore comprensione di questa forma di asma e i primi passi verso una terapia mirata specificamente per i pazienti con malattia non di tipo 2. I ricercatoiri hanno iniziato la ricerca analizzando le cellule e i tessuti di pazienti gravati da asma grave associata a batteri e confrontando questi risultati con le cellule e i tessuti di persone con forme di asma da lievi a moderate e con quelle che non hanno affatto l’asma.
Headland e colleghi hanno studiato le biopsie delle vie aeree di 57 pazienti con asma grave, 28 pazienti con asma lieve o moderato e 16 individui sani. La scoperta chiave è stata l’attività anormalmente elevata dell’oncostatina M, una proteina associata all’infiammazione e a una risposta immunitaria aggressiva, unica tra i pazienti con asma grave. Inoltre, l’esposizione alla lipopolisaccaride (LPS, un componente delle pareti cellulari batteriche) ha innescato l’attività dell’oncostatina M.
“Disbiosi batterica e infezioni batteriche sono state osservate e possono contribuire a un’asma più grave“, ha scritto Headland in Science Translational Medicine. “Tuttavia, i meccanismi molecolari che guidano queste esacerbazioni rimangono poco chiari. Mostriamo qui che il lipopolisaccaride batterico induce l’oncostatina M e che le biopsie delle vie aeree di pazienti con asma grave presentano un profilo trascrizionale guidato da OSM. Questo profilo è correlato all’attivazione di vie infiammatorie e di produzione di muco“, ha aggiunto Headland, osservando che utilizzando “tessuto polmonare umano primario o cellule epiteliali e mesenchimali umane, dimostriamo che l’oncostatina M è necessaria e sufficiente per guidare le caratteristiche fisiopatologiche osservate nell’asma grave dopo l’esposizione a LPS“.
Sebbene la nuova analisi abbia aiutato gli scienziati a comprendere meglio i fattori alla base dell’asma grave associata a batteri, nella loro ricerca è stato anche suggerito che un anticorpo monoclonale potrebbe un giorno bloccare l’oncostatina M. Entrambe le linee di ricerca, scoprendo l’anello mancante in casi gravi l’asma associato ai batteri e l’individuazione di una potenziale forma di trattamento forniscono un raggio di speranza per i pazienti con la forma della malattia ampiamente nota come non di tipo 2.
Un tempo si pensava che l’asma fosse un singolo disturbo, ma ora i medici capiscono che si tratta di diverse condizioni complesse, ma correlate con fattori scatenanti sottostanti variabili. Esistono due categorie chiave di asma grave: infiammazione di tipo 2 e infiammazione non di tipo 2. Ciascuna delle due categorie si basa sui meccanismi biologici che guidano la malattia. L’infiammazione di tipo 2, ad esempio, include l’asma allergica e l’asma eosinofila.
L’Asthma and Allergy Foundation of America definisce l’asma allergica come una malattia infiammatoria causata da un allergene, come l’esposizione a scarafaggi, pollini, acari della polvere, muffe o peli di animali domestici, solo per citare alcuni fattori scatenanti. Il sistema immunitario risponde producendo una sovrabbondanza di immunoglobuline (anticorpi) note come immunoglobuline E o IgE. Livelli estremamente elevati di IgE possono causare infiammazione delle vie aeree dei polmoni.
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Un’altra forma di tipo 2 è l’asma eosinofila, caratterizzata da alti livelli di globuli bianchi noti come eosinofili. Un segno distintivo di questo tipo di è il gonfiore generalizzato in tutto il tratto respiratorio, dalla regione nasale alle più piccole vie aeree dei polmoni. Le persone con questa forma sperimentano respiro sibilante, mancanza di respiro, costrizione toracica e anomalie della funzione polmonare, tra gli altri sintomi.
L’infiammazione non di tipo 2 nell’asma grave è stata definita come l’assenza di eosinofili. Tuttavia, i medici dicono che c’è molto di più in questa forma di asma, che è caratterizzata da una costellazione di problemi, che vanno da una condizione infiammatoria estrema nelle vie aeree polmonari alla mancanza di respiro e alla difficoltà di controllare la condizione. In termini di trattamento, gli esperti medici sanno anche da tempo che l’infiammazione non di tipo 2 non risponde ai corticosteroidi per via inalatoria, uno standard di cura che funziona bene in altre forme di asma. “Pertanto, la scoperta di una disbiosi batterica associata all’oncostatina M, apre una nuova finestra di comprensione su una forma debilitante della malattia”, hanno riferito Headland e colleghi.
In effetti, c’è un evidente bisogno insoddisfatto di pazienti con questa forma di perché non esiste una terapia specifica, qualcosa di mirato, per affrontare le manifestazioni uniche di questa forma.
Headland e i suoi collaboratori hanno scoperto che l’oncostatina M guida le caratteristiche principali dell’asma, come la segnalazione infiammatoria e l’eccessiva produzione di muco, se esposta a LPS o a un comune patogeno batterico, Klebsiella pneumoniae. E a causa del ruolo unico svolto dall’oncostatina M, gli scienziati Genentech stanno sviluppando un potente anticorpo monoclonale in grado di bloccare la proteina, allontanando l’infiammazione delle vie aeree.
Finora, i test, che sembrano promettenti, sono stati condotti su un modello murino. La speranza è di sviluppare un trattamento che possa essere testato in una sperimentazione clinica umana. “Insieme, questi risultati forniscono una logica scientifica a sostegno dello sviluppo clinico di terapie mirate all’oncostatina M per prevenire la progressione dell’asma“, concludono gli autori.
Fonte:Science
